动脉与伴行静脉同时受伤，使动脉与静脉交通，高压的动脉血直接流入静脉，形成循环短路，称为创伤性动静脉瘘。大多为穿透性损伤，如枪伤、刺伤等，少数也可由挫伤或医源性损伤引起。以下肢多见。
创伤性动静脉之间形成的瘘口，有洞口型、管状型和囊瘤型三种类型。受伤动、静脉紧密粘连，通过瘘而直接交通者谓洞口型；在动、静脉之间形成一个管道者为管状型；在瘘口部位伴有创伤性动脉瘤者称囊瘤型。动静脉瘘可在受伤后立即出现，但大多在堵住动、静脉裂口的血块溶解后才出现。动脉血直接经瘘口流入静脉，静脉血流量明显增加，静脉压也明显增高，静脉逐渐扩张，静脉内膜增厚，纤维组织增生，形成动脉壁样改变，静脉高压，致深静脉回流困难，则浅静脉出现扩张，以增加肢体远侧血液回流。静脉高压及扩张，同时致瓣膜功能不全，进而交通支静脉也出现扩张及瓣膜功能不全，血液发生返流，更加重了浅静脉曲张。瘘近端动脉呈进行性扩张和伸长，动脉壁初期增厚，后期发生退行性改变，平滑肌纤维萎缩，弹力纤维减少，管壁变薄。远侧动脉因血流量减少而缩小，远侧肢体出现供血不足。动静脉瘘促使大量侧支循环形成，静脉侧支循环比动脉更多，浅表静脉广泛曲张。动脉血经瘘口直接流入静脉，回心血量增多，使心脏负荷加重，可出现心率加快、心脏扩大，甚至心力衰竭。动静脉瘘愈接近心脏，瘘口愈大，则心脏负荷愈重，早期即可出现心力衰竭。